科技创新赋能初中物理教学的实践研究

随着数字化和人工智能迅猛发展，科技创新正在以一种颠覆式的方式重构着人们的生产和生活。作为国家培育创新型人才的重点学科，物理教育在适应时代要求和培养创新型人才方面具有重大意义，如何把科学创新技术研究成果高效地转换到教育资源中去，以科学和技术创新来推动教学方式变革，从而提高教育与教学品质，已成为教育界共同关心的问题。在这一背景下，本文围绕初中物理教学展开相关探究，分析了科技创新与物理教学的深入结合对策和途径，希望可以切实推进物理教学改革和教育高质量发展的步伐。

一、为何要将科技创新融入初中物理教学中？

首先，爱因斯坦曾说过一段著名的格言：“兴趣是最好的老师”，这为教育工作者指出了激励学生学习的一个重要因素。而科技创新的深入参与，使物理教学发生了巨大变化，借助虚拟现实和智能感知设备等尖端科技，可以将物理学知识从书籍和黑板中解放出来，以动态模拟、互动体验等多种方式展现出来，让抽象的物理概念变成一场直观、可视的视觉大餐，大大刺激学生的探究欲望。

其次，在当前知识迭代和技术变革快速发展的时代，不断跟踪和深入研究学科领域的前沿，已经是构筑专业领域“护城河”的关键举措。该研究有助于拓展教师的知识界限，构建跨学科、多层次的知识库，使他们能在教学情境中从容地迎接科技迭代所造成的种种挑战，更能把尖端技术应用到创新性教学中去，进而用生动的教学内容来重构课堂，真正提高教育的品质效果。

二、略述科技创新融入初中物理教学的实践方式

（一）科技创新——教学方法创新

科技创新要推进教学方法创新，这是其融入物理课堂的第一步，教师要利用互联网、多媒体等信息技术手段，有效丰富教学手段和资源，提高学生的物理学习兴趣和参与度。在“声的世界”学习中，学生既要对声音特性、产生传播原理、应用场景、噪声防控等方面的核心知识有较为全面的认识，同时也要学会将所掌握的知识应用于实践中。为了达到最佳的教学效果，教师可以把知识整合成微视频，以此给学生提供预习资料。又如，在“神奇的透镜”教学实践中，信息科技给课堂带来了新的开展思路。在导学过程中，教师通过多媒体技术手段，灵活地放映“相机拍照”的短片，提出“相机是怎样把庞大的物体变小并清楚地呈现在照片上的”这一问题，一下子就激起了同学们的好奇心，引起了激烈猜测和讨论。趁热打铁，还可利用多媒体手段将 Flash 教学中的教学素材进行结合，进而组织“拆卸相机”的互动游戏。通过对镜头进行动态拆卸，可以直观地展示光路的改变，使同学们在有趣的探究中逐渐了解“镜头聚集的秘密”“相机中的透镜”“成像原理的实质”等内容，极大地提高了课堂参与性和教学效果。此外，在当前教育数字化变革的背景下，还要构建以学生为中心、以问题为导向的物理项目化探究学习模式。这种方式突破了“教师主导，学生被动接受”的传统教学桎梏，通过智能终端、虚拟仿真实验平台、数据分析工具等多种信息技术，把对物理知识的探究转变成富有挑战性和趣味性的探究活动。所以，在实践过程中，教师可以根据现实情况设置一些物理问题，比如探究桥梁承载能力的设计原理、分析新能源汽车的动力机理等，指导他们利用数字化工具进行数据收集和探究设计，并可以利用云平台进行资源共享，交换意见，接着利用“思维导图”来整理自己的研究想法，使用程序编写探究报告，促进研究性学习模式的深刻转型，培养出一批既有独立学习能力、又有创造意识的优秀人才，使学生从“学会物理”走向“会学物理”[1]。

（二）科技创新——实验实践创新

实验是物理教学的一个关键环节，也是培养学生学科核心素质的一种主要手段。当下，我们致力于探索现代科技手段在物理实验器材与教具设计中的应用，以增强其直观性、精确度和可操作性，进而提升实验教学效果。物理教师可以利用信息技术为学生创建虚拟的实验环境，打破实验时空局限，提高实验教学效率。比如，以初中物理“电流与电压和电阻的关系”课程教学为例，在上课的时候，老师可以把一个班的同学均匀地分成多个学习小组，并且给每一个组都配备装有 Multisim 电路设计软件的平板电脑。在此基础上，让各个小组在讨论过程中针对“电路中电流、电压、电阻之间的关系”提出假设，接着合作设计和操作实验来验证小组的假设言论是否准确。利用 Multisim 软件搭建的虚拟实验平台包含了电学实验需要的各类实验器材，还具备虚拟实验、电路状态可视化呈现、实验数据自动采集等功能。学生通过点击鼠标可以迅速完成电路组织装配，并可以查看电路的运行情况，还可以调整电路，完成分析实验数据的工作。以上所说的将这些信息科技应用到实验教学中，一方面可以克服仪器和环境等因素对实验教学的制约，更好地满足学生亲身实践探索的需要。另一方面，虚拟的实验环境没有安全隐患，让同学们可以放心地进行电路设计和实践探索，这样可以很好地提高他们创新、创造和探索学习的能力。另外，通过该软件的大量功能，可以极大地提高学生的实验操作效率和数据处理效率，进而提高实验教育效率。

（三）科技创新——评价体系创新

随着科学与技术的深入融合，传统的评估模式已经很难对学生的学习表现进行全面评价。新时期教育评估迫切需要建立多元评估体系。与此同时，还要注意学生在学习中的思维变化、探究热情和付出的精力，用动态发展的眼光将他们的成长历程记载下来，并进行及时准确的反馈引导，让他们能够更好地发展。在实践上，科学和技术的革新为物理课堂评价提供了更加有效和精确的工具和方法。在智慧教学平台的帮助下，教师可以通过对课堂互动数据进行收集、对实验操作行为进行分析等，对学生的表现规范性和创新性进行了自动化统计，并将其转换成可视化的图表，使学生的发展情况都能以可视方式展现出来。在此基础上，教师可以通过定期组织学生自评和互评，并与老师的评价相配合，建立起“三位一体”的评估和反馈体系。还可以利用在线问卷星和学习日志平台，让学生将自己的学习经验、实验改进计划等内容上传到网上，教师则可以根据这些信息，对他们进行针对性引导，让他们的知识理解和能力得到不断提高，达到以评促学、以评促教的基准目标 [2]。

三、结语

总之，在初中物理教学中引入科技创新是一个很有价值的课题，希望通过本文的研究与探讨，可以找到更有效的教学方式，以提高学生的学习热情、科研意识和实际应用水平。在未来的教学中，伴随着技术持续发展，我们坚信，科技创新与物理教学的结合会越来越密切，可以培养出更多具备科学素质和创造能力的学生，也能对其他科目教学具有一定启发与参考价值。

参考文献：

[1] 曹艳 . 科技创新视域下初中物理实验教学的融合探究 [J]. 理科考试研究 ,2022,29(12):33-36

[2] 罗颖 . 科技创新素材在初中物理教学中的实践探索 [J]. 试题与研究（教学论坛）,2020(36):57-57